Отчет Подорванюка Николая (лето 2001г.)

За отчетный период была проделана следующая работа:

Обработка наблюдений близкой карликовой галактики IC 1613 в линии 21 см, полученных на VLA.

Обработка наблюдений остатка сверхновой S8 в этой же галактике, проведенных с помощью мультизрачкового волоконного спектрографа (MPFS) на 6-м телескопе САО РАН.

Участие в наблюдениях на 6-м телескопе САО РАН.

Изучение программной среды IDL.

1.  ОБРАБОТКА РАДИОНАБЛЮДЕНИЙ В ЛИНИИ 21см.

         Наблюдательные данные, полученные на VLA, представляют собой куб данных 512x512x40 элементов с пространственным масштабом 3x3"/пиксель, и спектральным 2.57 км/с/ канал. В изучаемой области галактики расположены звезда WO (звезда Вольфа-Райе редкого "кислородного" типа), связанная с ней биполярная оболочку, а так же комплекс звездообразования на северо-востоке (см. [1]). Чтобы объяснить наблюдаемую картину в этих объектах, необходимо было посмотреть распределение скоростей и нейтрального газа и ионизованного газа в различных разрезах (проходящих через сталкивающиеся оболочки, через звезду WO и т.п.). Иными словами, надо было построить так называемые PV(Position - Velocity) диагарммы.

         PV-диаграммы были построены с помощью соответствующей функции программы CUBV (Автор - Моисеев А.В.). Всего было построено 9 диаграмм в различных полосах, необходимых для детального рассмотрения изучаемых объектов (см. рисунок 1). Пример PV-диаграммы, проходящей через сталкивающиеся оболочки в области звездообразования показан на рисунке 2. Диаграмма, показывающая распределение изменение лучевой скорости нейтрального водорода в полосе, проходящей через звезду WO и связанную с ней биполярную ионизованную оболочку показана на рисунке 3.

2.  ОБРАБОТКА НАБЛЮДЕНИЙ С MPFS.

         Наблюдательные данные были получены с помощью мультизрачковоговолоконногоспектрографа на 6-м телескопе САО РАН 02.12.2001 (наблюдатели - Моисеев, Додонов;) описание спектрографа приведено на web-странице

http://www.sao.ru/~gafan/devices/mpfs/mpfs_main.htm.

В процессе работы была проведена первичная редукция, которая включала в себя вычитание кадра смещения, учет плоского поля, удаление следов космических частиц, выделение из ПЗС-изображений индивидуальных спектров и их приведение к шкале длин волн с использованием спектра калибровочной лампы с HeNeAr-наполнением.

         Из линеаризованных спектров вычитался спектр ночного неба. Затем наблюдаемые потоки переводились в абсолютную шкалу энергий, для чего использовался спектрофотометрический стандарт, который снимался на том же зенитном расстоянии, что и IC 1613. По этой стандартной звезде FEIGE 110 было оценено качество изображения, которое оказалось равным 1".4 Для редукции данных использовалось математическое обеспечение, разработанное в лаборатории СФВО САО РАН.

         Таким образом, был получен куб данных 16x15x1024. Пространственное разрешение составляло 0".75 на одну линзу. Суммарный спектр остатка сверхновой предоставлен на рисунке 4. Были построены карты распределения поверхностной яркости и поля скоростей в следующих линиях: Hа - 6562.82A, [NII] - 6583.37A, [OI] - 6300.30A и 6363.78A, [SII] - 6717.69A и 6732.88A, FeII - 7155.14A, HeI - 5875.62A и 7065.19A (см рис. 5 и 6). Данный этап работы проделывался с помощью разработанной программы в среде IDL. Затем с помощью программы CVIZ из пакета FORTC была произведена аппроксимация эмиссионной линии Ha двумя гауссианами и рядом находящегося дублета азота [NII] по одной гауссиане на каждый компонент дублета. Было построено поле скоростей в каждом из компонентов.

         Уже на первый взгляд было замечено расхождение со статьей [2], в которой утверждалось, что распределение скоростей в линии H-alpha обнаруживает градиент скорости с востока на запад. В данных, полученных при выполнении настоящей работы поле скоростей обнаруживает типичную для остатка сверхновой картину - в центре максимальная скорость, на краях ее падение.

3.  УЧАСТИЕ В НАБЛЮДЕНИЯХ НА БТА.

         Во время практики я два раза участвовал в наблюдательниях на БТА 25-30 июня, и 24-28 июля. За это время были изучены принципы работы наблюдательных приборов, в частности редуктора светосилы SCORPIO и интерферометра Фабри-Перо. Для ПЗС матрицы TK1024 используемой в качестве приемника изображений было измерено ADU - коэффициент между перехода числом фотоэлектронов и отсчетом АЦП (аналого-цифрового преобразователя) ПЗС-системы. Для этого с разными выдержками снималась равномерная засветка (плоское поле). Измерялся средний фон и его стандартное отклонение. Коэффициент линейной зависимости между стандартным отклонением фона и его средним значением и есть ADU. Методом МНК было получено значение 1.23+0.05 (см. рис. 7).

         С помощью интерферометра Фабри-Перо наблюдалась галактика IC 1613 в эмиссионной линии Ha. Было получено изображение галактики в 42-х спектральных каналах.

4.  ИЗУЧЕНИЕ IDL.

         В процессе выполнения всей вышеперечисленной работы я изучил основы программирования в среде IDL (Interactive Data Language). IDL использовался для создания poscript-файлов, построения различных графиков. Кроме этого, обработка изображений, полученных на MPFS, полностью проводилась в среде IDL (см. пункт 2 настоящего отчета), а во время всей работы постоянно использовались различные программы, написанные на IDL (например, CUBV, см. пункт 1 настоящего отчета).

         В заключение мне бы хотелось выразить благодарность А. Моисееву за постоянную помощь во время прохождения практики.

С П И С О К И Л Л Ю С Т Р А Ц И Й

Рис. 1. Распределение нейтрального водорода в галактике IC 1613
с указанными положениями всех 9-ти PV-диаграмм.
Ширина SCANa 27.00 секунд.

Рис. 2. PV-диаграмма, проходящая через сталкивающиеся оболочки в
области звездообразования на северо-востоке галактики.

Рис. 3. PV-диаграмма, проходящая через звезду WO и связанную
с ней биполярную ионизованную оболочку.

Рис. 4. Суммарный спектр остатка сверхновой S8.

Рис. 5. Карты распределения поверхностной яркости в различных линиях
с наложенным контуром поля скоростей в H-alpha.

Рис. 6. Карты распределения поверхностной яркости в различных линиях
с наложенным контуром поля скоростей в H-alpha.

Рис. 7. Измерение ADU.

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

Т.А.Лозинская, А.В.Моисеев, В.Л.Афанасьев, Е.Вилкотс, В.М.Госс // Астрономический журнал, 2001, том 78, стр.1-13.

T.A.Lozinskaya, O.K.Silchenko, D.J.Helfand, W.M.Goss // Astronomical Journal, 116, 2328-2340, 1998